JPS63266533A - デ−タ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、データ処理技術さらにはマイクロコンピュ
ータシステムにおけるプログラムの機密保護に適用して
特に有効な技術に関し、例えばマイクロプロセッサの命
令解読部に利用して有効な技術に関する。

［従来の技術］ 従来のマイクロプロセッサは、ＲＯＭ　（リード・オン
リ・メモリ）のような外部メモリに格納されたプログラ
ムの命令を順次読み出してきて、それをそのまま内部の
命令レジスタに取り込む。そして、取り込んだ命令を命
令デコーダで解読したり、命令コードに対応したマイク
ロアドレスを形成してマイクロプログラムの入ったＲＯ
Ｍをアクセスして制御語を読み出して制御信号を形成し
、実行ユニットを動作させて命令を実行する方式が一般
的であった（［株コ朝倉書店、１９８１年６月３０日発
行、「集積回路応用ハンドブック］第４゜５頁〜第４４
９頁参照）。

［発明が解決しようとする問題点］ シングルチップマイコンのように、プログラムを格納す
るメモリがプロセッサと同一のチップ上に内蔵されてい
るものにあっては、チップ外部への命令コードの読出し
を禁止することで秘密の保護を図ることができる。とこ
ろが、内部にプログラム用のメモリを有しないマイクロ
プロセッサにあっては、外部のＲＯＭに格納されている
プログラムが容易に盗用されてしまい、秘密の保護が図
れない。また、プログラム自身が盗用されなかったとし
ても、所望のプログラムの入ったＲＯＭと差し換えるだ
けでシステムが動作されてしまう。

そのため、多大の費用と時間をかけて開発したシステム
の模倣を簡単に許してしまうという問題点があった。

この発明の目的は、マイクロプロセッサの汎用性を損な
うことなく、プログラムの盗用を防止して、ソフトウェ
アの機密保護を図ることにある。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。

［問題点を解決するための手段］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、外部のメモリから読み出された命令コードを
取り込んで保持するマイクロプロセッサ内の命令レジス
タの前段に命令コードの変換手段を設け、かつこのコー
ド変換手段をプログラム可能な構成にしておき、ユーザ
ごとにコード変換方式を変更できるようにするものであ
る。

［作用］ 上記した手段によれば、命令レジスタに入る最終的な命
令コードが同一になるようにするには、外部メモリに格
納されるマクロプログラムを構成する命令コードをコー
ド変換方式ごとに、つまりユーザごとに異なるようにし
ておくことが必要になる。これによって、単にプログラ
ムを盗用したりＲＯＭを差し換えてもマイクロプロセッ
サ内のコード変換方式とのマツチングがない限り、正し
い命令が実行されなくなって、プログラムの盗用を防止
して、ソフトウェアの機密保護を図るという上記目的を
達成することができる。

［実施例］ 以下、本発明をマイクロプロセッサに適用した場合の一
実施例を説明する。

マイクロプロセッサ１内には、外部データバス２を介し
て、ＲＯＭのようなプログラムが格納されたメモリから
読み出された命令コードを取り込んで保持する命令レジ
スタ３と、この命令レジスタ３に取り込まれた命令コー
ドを解読して適用な制御信号を形成する制御部４とを有
している。制御部４から出力される制御信号によって各
種汎用レジスタや演算論理ユニット、アキュームレータ
等の専用レジスタからなる実行ユニット５が動作され、
対応する命令が実行される。上記制御部４は、ランダム
ロジック回路または命令コードに対応したマイクロ命令
群からなるマイクロプログラムが格納されたＲＯＭ　（
マイクロプログラムＲＯＭ）により構成される。

この実施例では、上記命令レジスタ３の前段に、例えば
１命令語長のレジスタ６ａと演算器６ｂとからなる命令
コード変換手段６が設けられている。

そして、上記したレジスタ６ａには、命令実行の前に、
予めキーとなるコードが格納されており、上記レジスタ
６ａ内のキーコードは、データバス２を介して外部より
取り込まれた命令コードとともに、演算器６ｂに供給さ
れる。演算器６ｂでは、供給された２つのコード（キー
コードおよび命令コード）に対して排他的論理和のよう
論理演算または、加算、減算等の演算を施し、その結果
を前記命令レジスタ３に格納するようになっている。

ここで、制御部４のハードウェアもしくはマイクロプロ
グラムが、同種のすべてのマイクロプロセッサにおいて
共通であるとすると、命令レジスタ３に入る最終的な命
令コードは上記レジスタ６ａ内のキーコードにかかわら
ずすべて同一であることを要する。

そこで、この実施例のマイクロプロセッサを使用したシ
ステムでは、命令レジスタ３に入る本来の命令コードに
対して演算器６ｂで実行される演算と相反する演算を施
したコードを用いて作製したプログラムを、外部のＲＯ
Ｍ内に入れておくことにより所望の命令を実行させるよ
うになっている。これによって、上記レジスタ６ａに格
納されるキーコードをユーザごとに変えることにより、
ユーザごとに異なる命令コードを使ったプログラムの作
製が可能になり、キーコードさえ秘密にしておけばユー
ザプログラムの機密保護が図れる。

上記レジスタ６ａとしては１例えばＥＰＲＯＭ素子もし
くはＥ　Ｅ　Ｐ　ＲＯＭ素子あるいはＦ　ＲＯＭ素子の
ようなプログラム可能な不揮発性素子を使用した不揮発
性のレジスタが最も妥当である。メーカにおいて上記レ
ジスタ６ａにキーコードを書き込んでマイクロプロセッ
サをユーザに渡す場合には、キーコードもしくはコード
変換表を付けて渡すことにより、ユーザ側において、正
しくコード変換されるプログラムを作製することができ
る。

また、メーカに対してもプログラムの機密を保護したい
と望むユーザに対しては、演算器６ｂにおける演算の種
類のみを与え、キーコードの選択およびレジスタ６ａへ
のキーコードの書込みをユーザに委ねることによって、
より信頼性の高い機密保護が可能となる。

また、制御部４が書替え可能なＥＦＲＯＭで構成されて
いるような場合には、マイクロプログラムＲＯＭ内にキ
ーワードを入れておいてレジスタ６ａとしては揮発性レ
ジスタを使用し、システムの立上り時等にマイクロプロ
グラムＲＯＭ内のキーコードをレジスタ６ａに入れるよ
うに構成してもよい。要するに、上記実施例ではキーコ
ードがマイクロプロセッサチップ外部に洩れないように
なっていればよい。

さらに、第１図の実施例において、プログラム可能なレ
ジスタ６ａの代わりもしくはレジスタ６ａとともに、演
算器６ｂとして複数種類の演算が可能な演算器を使用し
、かつ演算器６ｂにおける演算を指定するためのレジス
タを設け、ユーザごとに命令コード変換時の演算の種類
を変えるようにしてもよい。この方法をキーコードと併
用した場合には、更に確実な機密保護が可能となる。

第２図には１本発明の他の実施例が示されている。

この実施例のマイクロプロセッサでは、命令コード変換
回路６と命令レジスタ３との間に複数個の命令コードが
格納可能なファーストイン・ファーストアウト方式のキ
ャッシュメモリ７が設けられている。他の構成は第１の
実施例と同様である。

この実施例のマイクロプロセッサにおいては、命令レジ
スタ３内に取り込まれた命令を解読して実行している間
に、その命令に続く次の命令コードを外部のメモリから
読み出して命令コード変換回路６によりコード変換し、
それをキャッシュレジスタ７に貯えておく。このように
することにより、コード変換に要する時間が無視できる
ようになり命令コード変換回路６を有しない従来のマイ
クロプロセッサとほぼ同等の命令実行速度を得ることが
できる。

上記実施例では、命令コード変換回路６が、キーコード
の入るレジスタ６ａと演算器６ｂとで構成されていると
説明したが、それに限定されるものではない。例えば、
命令コード変換回路としてＰＬＡ　（プログラマブル・
ロジック・アレイ）やプログラム可能なＲＯＭを用いて
構成することもできる。

また、命令コード変換手段を、複数の信号経路とその信
号経路の切換えを行なうスイッチ回路と、そのスイッチ
による信号経路の切換えを指定するレジスタとで構成し
、外部のメモリから読み出された命令コードのビット配
列を変換して命令レジスタに供給するようにしてもよい
。さらに、その場合、信号経路の切換えにスイッチを用
いる代わりにマスタスライス法による配線形成時に命令
コードのビット配列を変更して伝送するような信号線を
形成するようにしてもよい。

以上説明したように上記実施例においては、外部のメモ
リから読み出された命令コードを取り込んで保持するマ
イクロプロセッサ内の命令レジスタの前段に命令コード
の変換手段を設け、かつこのコード変換手段をプログラ
ム可能な構成にしておき、ユーザごとにコード変換方式
を変更できるようにしたので、外部メモリに格納される
マクロプログラムを構成する命令コードはコード変換方
式ごとに、つまりユーザごとに異ならしめることができ
るという作用により、単にプログラムを盗用したりＲＯ
Ｍを差し換えてもマイクロプロセッサ内のコード変換方
式とのマツチングがない限り、正しい命令が実行されな
いようにすることができ。

これによって、プログラムの盗用を防止して、ソフトウ
ェアの機密保護を図ることができるようになるという効
果がある。

しかも、命令コード変換回路を不揮発性記憶素子を用い
てプログラム可能な構成にしたので、命令レジスタ以降
のハードウェアはすべて共通にできるとともに、ユーザ
ごとに簡単にコード変換方式を変更できるという作用に
より、マイクロプロセッサの汎用を損なうことがない。

さらに、命令コード変換手段と、上記命令レジスタとの
間には、コード変換後の命令コードを複数個保持可能な
ファーストイン・ファーストアウト方式のキャッシュレ
ジスタを設けるようにしたので、ある命令の実行中に次
の命令のコード変換を並行して行なえるという作用によ
り、命令実行速度を低下させることなく、プログラムの
盗用を防止して、ソフトウェアの機密保護を図ることが
できるという効果がある。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるマイクロプロセッサ
に適用したものについて説明したが、この発明はそれに
限定されるものでなく、外部拡張可能なシングルチップ
マイコンその他命令を取り込んで実行するデータ処理装
置一般に利用することができる。

［発明の効果コ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである
。

すなわち、ユーザごとにコード変換方式を変更できるよ
うにしたので、命令コードのカムタム化が可能となり、
マイクロプロセッサの汎用性を損なうことなく、プログ
ラムの盗用を防止して、ソフトウェアの機密保護を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るマイクロプロセッサの一実施例
を示すブロック図、 第２図は、本発明に係るマイクロプロセッサの他の実施
例を示す要部のブロック図である。 １・・・・マイクロプロセッサ、２・・・・外部データ
バス、３・・・・命令レジスタ、４・・・・制御部、５
・・・・実行ユニット、６・・・・命令コード変換手段
。 ６ａ・・・・レジスタ、６ｂ・・・・演算器、７・・・
・キャッシュレジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外部のメモリから読み出された命令コードを取り込
   んで保持する命令レジスタの前段に、プログラム可能な
   命令コード変換手段が設けられ、コード変換後の命令コ
   ードが上記命令レジスタに取り込まれるようにされてな
   ることを特徴とするデータ処理装置。 ２、上記命令コード変換手段は、キーとなるコードが格
   納されるレジスタと、このレジスタに格納されたキーコ
   ードと外部のメモリから読み出された命令コードとの演
   算を行なう演算手段とにより構成されてなることを特徴
   と特許請求の範囲第１項記載のデータ処理装置。 ３、上記レジスタは、不揮発性記憶素子群により構成さ
   れてなることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   データ処理装置。 ４、上記命令コード変換手段と、上記命令レジスタとの
   間には、コード変換後の命令コードを複数個保持可能な
   ファーストイン・ファーストアウト方式のキャッシュレ
   ジスタが設けられてなることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第２項および第３項記載のデータ処理装置。